求助/提问：MD模拟二维分子晶体吸附在金属衬底表面的构型

QEQEIop · 发表于 Post on 2023-10-14 11:57:03

如题，本萌新需要计算一个体系，但是不知道选用哪个方法以及怎样考虑衬底的周期性。望各位老师指教。
具体是这样的
1，体系是20个原子左右的有机分子吸附在金属衬底上，每6个分子组成一个元胞（20*6=120原子一个晶胞）。但是此时金属衬底的晶格与这样的分子晶体元胞并不是刚好契合的，所以没办法直接将分子晶体的单个元胞与衬底拿出来做模拟，因为衬底建模的时候会破坏其本身的周期性。如果将模拟尺度继续扩大，算两个元胞（20*12=240原子），此时衬底可以勉强跟分子晶体元胞同时切割。但是这样计算量就会增加很多。
2，用MD模拟是选用经典力场的计算还是AIMD/CPMD之类MD模拟，最终是想获得模型的构型，以及氢键分布等性质。
3，计算时固定衬底原子不动，用单层来减少计算量可以吗（约400原子两个分子晶体元胞）？还是必须至少四层原子，上面2层处于可以运动的状态。
4，有没有可能只算单个分子晶体元胞与固定分子的衬底组合成的模型？
注：分子与分子间的相互作用比分子与衬底的相互作用大。

Aletyx · 发表于 Post on 2023-10-14 17:43:43

不太理解你现有的计算模型搭建，为何一定要用分子晶体的原胞呢，不能直接在衬底上放置若干个有机分子吗。
关于问题2，我认为有合适的力场就用经典MD，没有的话就只能AIMD了。但无论是哪一种MD，都能获得你想要的结果。

sobereva · 发表于 Post on 2023-10-14 17:51:09

单层原子作为衬底太糙，一般起码3层
四五百原子，在普通双路服务器上用CP2K做纯泛函的AIMD都跑得动100 ps以内，如果用更便宜的GFN1-xTB还能跑得动更大尺度。当然，有力场还是首选力场，便宜几个数量级。也可以先用力场跑一阵子以充分弛豫，再切换到AIMD跑以获得更准确的对相互作用的描述。

QEQEIop · 发表于 Post on 2023-10-14 19:55:58

Aletyx 发表于 2023-10-14 17:43
不太理解你现有的计算模型搭建，为何一定要用分子晶体的原胞呢，不能直接在衬底上放置若干个有机分子吗。
...

老师是这样的：我想获得表面上分子晶体的总体结构，如果只算几个的话无法给出分子晶体总的特性，而且只放几个的话那么元胞之间的相互作用就会变得不对称，因此我想应该至少是以元胞为单位进行模拟。感谢老师的指点！

QEQEIop · 发表于 Post on 2023-10-14 19:57:14

sobereva 发表于 2023-10-14 17:51
单层原子作为衬底太糙，一般起码3层
四五百原子，在普通双路服务器上用CP2K做纯泛函的AIMD都跑得动100 ps ...

非常感谢sob老师！再问一下就是衬底三层原子，固定最下面一层原子不动可以吗？

sobereva · 发表于 Post on 2023-10-14 20:00:41

QEQEIop 发表于 2023-10-14 19:57
非常感谢sob老师！再问一下就是衬底三层原子，固定最下面一层原子不动可以吗？

可以

QEQEIop · 发表于 Post on 2023-10-14 22:37:27

sobereva 发表于 2023-10-14 20:00
可以

非常感谢！

QEQEIop · 发表于 Post on 2023-10-19 22:03:03

sobereva 发表于 2023-10-14 17:51
单层原子作为衬底太糙，一般起码3层
四五百原子，在普通双路服务器上用CP2K做纯泛函的AIMD都跑得动100 ps ...

Sob老师，在建模上有个疑惑想请您回答一下：我需要计算二维分子晶体的吸附构型，实验上已经是有结果的情况，但是实验上的结果显示衬底和分子晶体的周期性难以匹配，在保证分子晶体的元胞完整的情况下，衬底无法切割出很周期的晶胞，在这种情况下，用什么策略比较好？
我试了在保证分子晶体元胞完整的情况下，强行切割此时的衬底，且固定衬底所有原子不动，得出来的最终构型跟实验居然比较接近。
此时我还需要再模拟在保证了衬底周期性的前提下，上方分子晶体只有十几个元胞的情况（此时系统的原子总数接近1000）的吸附吗？（可以在小尺度上看散乱的分子能否形成晶体）

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[综合交流] 求助/提问：MD模拟二维分子晶体吸附在金属衬底表面的构型

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